Фізіологія людини - Вільям Ф. Ґанонґ 2002
Ендокринна система, метаболізм і репродуктивна функція
Щитоподібна залоза
Регулювання секреції щитоподібної залози
Функцію щитоподібної залози регулюють перш за все зміни циркулювального рівня ТТГ гіпофіза. Секреція ТТГ збільшується під впливом гіпофізотропного тиреотропінрилізинг гормону (ТРГ, див. Розділ 14) і зменшується завдяки механізму зворотного зв’язку через дію вільних Т4 і Т3, що циркулюють у крові. Вплив Т4, що є у крові, збільшується під час утворення в цитоплазмі клітин гіпофіза ТТГ за допомогою ензиму 5 "-DII Т3. Секреція ТТГ також пригнічується під дією стресу; в експериментальних тварин її стимулював вплив холоду, а пригнічувало тепло.
Хімія та метаболізм ТТГ
Людський ТТГ є глікопротеїном, що містить 211 амінокислотний залишок, а також гексози, гексозаміни та сіалову кислоту. Він складається з двох субодиниць: ос і ß; а-субодиницю кодує ген у 6-й хромосомі, a ß-субодиницю - ген у 1-й хромосомі. Дві субодиниці нековалентно зв’язані між собою. ТТГ-а ідентична до а-субодиниці ЛГ, ФСГ та ХГл- а (див. Розділ 22 і 23). Функційна специфічність ТТГ пов’язана з ß-субодиницею. Структура ТТГ змінюється в різних видів, проте інші ТТГ ссавців є також активними в людини.
Біологічний період півжиття людського ТТГ становить близько 60 хв. Більшість ТТГ руйнується в нирках, а деяка частина - у печінці. Секреція є циклічною, середнє значення виходу починає зростати близько 9-ї години вечора, досягає максимального значення опівночі і спадає протягом дня. Нормальний рівень секреції становить близько 110 мкг/добу; середній рівень у плазмі - 2 мкОД/мл (рис. 18-12).
Оскільки а-субодиниця ХГл є такою ж, як і у ТТГ, то великі кількості ХГ можуть активувати рецептори щитоподібної залози. У деяких пацієнтів із добро- чи злоякісними пухлинами плацентарного походження рівні ХГ у плазмі можуть підвищуватись до такого рівня, що він здатний спричинювати помірний гіпертиреоїдизм.
Вплив ТТГ на щитоподібну залозу
Коли видаляють гіпофіз, то відбувається депресія функції щитоподібної залози, і вона атрофується; уведення ТТГ стимулює функцію залози. Упродовж кількох хвилин після введення ТТГ збільшується зв’язування йодиду, синтезування Т3, Т4 та йодотирозинів, секреція тиреоглобуліну в колоїд, а також ендоцитоз колоїду. Концентрування йоду настає через кілька годин унаслідок чого прискорюється кровообіг; у випадку тривалого лікування ТТГ клітини зазнають гіпертрофії, і маса залози збільшується.
У разі тривалого стимулювання ТТГ щитоподібна залоза помітно збільшується. Цей стан називають зобом (як синонім використовують термін воло).
Рецептори ТТГ
Рецептор ТТГ є типовим серпентиновим рецептором, що активує аденілілциклазу через G-білок. Він також зумовлює активування ФЛС. Як і рецептори інших глікопротеїнових гормонів, він має видовжений, глікозильований позаклітинний домен.
Рис. 18-12. Зв’язок між рівнем ТТГ у плазмі, що виміряний високочутливим радіоімунологічним аналізом, та рівнем вільного Т у плазмі, визначеного за допомогою діалізу (FT4). Зверніть yвaгy, що шкала ТТГ є логарифмічною.
Інші фактори, що впливають на розвиток щитоподібної залози
Окрім рецепторів ТТГ, клітини щитоподібної залози містять також рецептори ІФР-І, ФРЕ, та інших факторів росту. Рецептори ІФР-І та ФРЕ сприяють росту, годі як у-інтерферон та фактор некрозу пухлин його гальмують. Точна фізіологічна роль цих факторів у щитоподібній залозі остаточно не з’ясована.
Механізми регулювання
Механізми, що регулюють секрецію щитоподібної залози, показані на рис. 18-13. Механізм регулювання за зворотним зв’язком - вплив тиреоїдних гормонів на секрецію ТТГ - частково набуває дії на гіпоталамному рівні, однак також значно є наслідком дії гіпофіза, оскільки Т4 та Т3 блокують збільшення секреції ТТГ, зумовленої ТРГ. Зв’язок між рівнем ТТГ у плазмі та значенням індексу ІВТ4 відображений на рис. 18-12. Інфузія Т4, як і T3, зменшує рівень ТТГ, що циркулює в крові, який помітно спадає протягом години. У дослідних тварин початкове збільшення вмісту гіпофізарного ТТГ триває до початку спадання секреції, це свідчить про те, що тиреоїдні гормони гальмують секрецію, перш ніж сповільнюватимуть синтез. Відомо, що вплив на секрецію й синтез ТТГ залежить від білкового синтезу, хоч він спершу є порівняно швидким. Щоденне підтримання відповідного рівня секреції щитоподібної залози залежить від механізму зворотного зв’язку тиреоїдних гормонів з ТТГ та ТРГ (див. рис. 18-13). Регулювання, що, вірогідно, відбувається через ТРГ, охоплює підвищену секрецію тиреоїдних гормонів, зумовлену холодом, і, можливо, знижену секрецію, спричинену теплом. Зазначимо, що холод зумовлює чітке зростання ТТГ крові в експериментальних тварин і новонароджених дітей, однак майже не впливає на цей рецептор у дорослих. Унаслідок цього в дорослих збільшене утворення тепла завдяки підвищеній секреції тиреоїдних гормонів (тиреоїдний гормональний термогенез) відіграє незначну роль у відповіді на холод. Стрес гальмує секрецію ТРГ. Дофамін та соматостатин діють на гіпофізарному рівні, сповільнюючи секрецію ТТГ, проте не відомо, чи вони відіграють фізіологічну роль у регулюванні секреції ТТГ.
Рис. 18-13. Регулювання секреції щитоподібної залози механізмом зворотного зв’язку Штрихова стрілка позначає гальмівну дію, а суцільна - стимулювальну. Порівняйте з рис. 20- 20, 22-11,23-24 та 23-38.
Кількість тиреоїдних гормонів, потрібну для підтримання нормальних клітинних функцій в осіб із видаленою щитоподібною залозою, визначали як кількість, потрібну для нормалізації швидкості основного обміну. Однак тепер її визначають як кількість, необхідну для повернення рівня ТТГ у плазмі до норми. Насправді, враховуючи виняткову точність та чутливість сучасних аналізів на ТТГ і помітну обернену залежність між вільними тиреоїдними гормонами плазми та рівнем ТТГ в плазмі, вимірювання ТТГ тепер практикують як один із найліпших тестів для оцінки функцій щитоподібної залози. Кількість Т4, що нормалізує рівень ТТГ у плазмі в осіб, у яких нема щитоподібної залози, у середньому становить 112 мкг перорального Т4 у день для дорослих осіб. Близько 80% цієї дози поглинається зі шлунково-кишкового тракту. Вона спричинює дещо вищий ІВТ4, однак нормальний ІВТ3; це свідчить про те, що у людей, на відміну від деяких дослідних тварин, у плазмі більше Т3, ніж Т4, який є головним регулятором секреції ТТГ за механізмом зворотного зв’язку.